Treibhauseffekt

Unter dem Begriff Treibhauseffekt versteht man die Wirkung, die bestimmte Gase in der Atmosphäre der Erde auf die Temperaturen an der Erdoberfläche haben. Dabei unterscheidet man den natürlichen Treibhauseffekt und den von Menschen verursachten anthropogenen Treibhauseffekt.

Für beide dieser Effekte sind mehrere sogenannte Treibhausgase verantwortlich, wie insbesondere Wasserdampf, Kohlendioxid (CO₂), Methan (CH₄) und Distickstoffmonoxid (N₂O).

Diese Treibhausgase befinden sich in der Erdatmosphäre und reflektieren einen Teil der Wärmestrahlung, welche die Erde an den Weltraum abgibt. Dadurch erhöht sich die Temperatur in der erdnahen Atmosphäre und auch an der Erdoberfläche. Und dieser Effekt wird Treibhauseffekt genannt.

Der Unterschied zwischen dem natürlichen und dem anthropogenen Treibhauseffekt ist im Prinzip nur die Art der Quelle, also wie die Treibhausgase in die Atmosphäre gelangen.

Der natürliche Treibhauseffekt wird verursacht durch den Anteil an Wasserdampf und Kohlendioxid und Methan, welcher sich durch natürliche Quellen in der Erdatmosphäre befindet. Hierzu gehören vor allem: Verdunstung, Atmung von Tieren und Pflanzen, Abbau und Zersetzung organischer Materie.

Dieser natürliche Anteil an Treibhausgasen in der Atmosphäre ist nicht konstant, sondern steigt und fällt im Laufe von vielen Millionen Jahren.
So variierte insbesondere die Konzentration von Kohlendioxid in der ca. 4,6 Milliarden Jahre alten Erdgeschichte stark nach oben oder unten. Und damit nahm auch die globale Temperatur zu oder ab.

Ohne diesen natürlichen Treibhauseffekt wäre die Temperatur an der Erdoberfläche sehr viel geringer. Rechnungen ergeben, dass wenn sich kein Wasserdampf und kein Kohlendioxid in der Atmosphäre befände, die Erde ca. 33 Grad kälter wäre.
Dies bedeutet, dass die Temperatur an der Erdoberfläche dann nicht im Mittel etwa 15 Grad, sondern ca. – 18 Grad Celsius betragen würde.

Und damit wären die Temperaturen so niedrig, dass an der Oberfläche der Erde kein flüssiges Wasser existieren würde. Dies ist aber eine Voraussetzung für Leben auf einem Planeten. Der natürliche Treibhauseffekt sorgt also dafür, dass Leben auf der Erde möglich ist.

Der anthropogene Treibhauseffekt hingegen kommt durch die zusätzlichen Emissionen von Treibhausgasen zustande, die seit der zunehmenden Industrialisierung ab etwa 1850 durch die Verbrennung von Kohle, Gas und Öl stark zugenommen haben. Diese fossilen Brennstoffe haben zu einem Anstieg der Konzentrationen vor allem von Kohlendioxid, aber auch von Methan und N2O in der Atmosphäre geführt.

Durch diesen zusätzlichen Anteil an Treibhausgasen in der Erdatmosphäre steigt der Anteil der Wärmestrahlung, der zur Erde zurück reflektiert wird. In der Folge sind seit dem Beginn der Industrialisierung die bodennahen Temperaturen weltweit angestiegen.

Diese globale Erwärmung beträgt (im Vergleich zu den mittleren Temperaturen vor der Industrialisierung) für die Jahre von 2024 bis 2026 ca. 1,4 bis 1,6 Grad Celsius.

Dies ist im Vergleich zum natürlichen Treibhauseffekt, der einen Anstieg von 33 Grad Celsius bewirkt, sehr gering. Dennoch hat dieser zusätzliche Anstieg bereits sehr ernste Folgen, wie seit vielen Jahren den täglichen Nachrichten zu entnehmen ist.

Dies ist jedoch erst der Anfang, denn die Treibhausgasemissionen sind auch in den letzten Jahren nicht zurückgegangen, sondern steigen weiter an. Und damit nehmen auch der anthropogene Treibhauseffekt und die damit verbundene zusätzliche Erwärmung weiter zu.

Das Leben auf der Erde an sich ist durch eine weiter fortschreitende globale Erwärmung allerdings nicht gefährdet. In der Erdgeschichte waren die Temperaturen über viele Millionen Jahre oft 10 Grad und manchmal auch bis zu 20 Grad Celsius wärmer als heute.

Manche Tiere und Pflanzen würden bei höheren Temperaturen sogar gedeihen und könnten sich über weitere Gegenden und Klimazonen der Erde ausbreiten. Aber andere Lebewesen können sich an die höheren Temperaturen nicht anpassen, vor allem dann nicht, wenn der Anstieg in wenigen Jahrzehnten erfolgt.

Und zu diesen Lebewesen gehört leider auch der Mensch. Denn gerade für den Menschen und insbesondere für die menschliche Zivilisation hätte ein Anstieg der globalen mittleren Temperatur um 4 Grad Celsius oder sogar mehr katastrophale Folgen.

Doch auch bei einem Anstieg um 2 oder 3 Grad, wie er aufgrund der aktuellen Treibhausgasemissionen zu erwarten ist, sind die Folgen und die Kosten dieser globalen Erwärmung verheerend.

Der anthropogene Treibhauseffekt, verursacht durch die aus fossilen Brennstoffen freigesetzten Treibhausgasemissionen, ist die Ursache für diese Entwicklung. Dies lässt sich durch umfangreiche Forschung aber auch durch relative einfache Rechnungen zeigen, deren Grundlagen bereits von verschiedenen Wissenschaftlern um 1850 entdeckt wurden.

So kann der zusätzliche Treibhauseffekt durch die Treibhausgasemissionen seit der Industrialisierung genau quantifiziert werden. Und es ergibt sich ein Temperaturanstieg, welcher sehr genau der für diesen Zeitraum gemessenen Erwärmung entspricht.

Ebenso kann der weitere Anstieg der globalen Temperatur bei fortschreitender Nutzung der fossilen Brennstoffe berechnet werden. So kann genau quantifiziert werden, wie viele Megatonnen an Treibhausgasemissionen zu einer Erwärmung um 3 oder 4 oder auch 5 Grad Celsius führen.

Das Verstehen des Treibhauseffektes ist also nicht nur wichtig, um zu wissen wie genau die bis jetzt gemessene globale Erwärmung zustande kommt. Es ermöglicht auch die Berechnung der Temperaturen in der Zukunft und gibt so die Möglichkeit, die schlimmsten Folgen des Klimawandels abzuwenden.

In diesem Artikel geben wir einen Überblick der wichtigsten Grundlagen, Hintergründe, Daten und Prognosen zum Thema natürlicher und anthropogener Treibhauseffekt.